PL47830B1 - - Google Patents

Description

Sposób wedlug wynalazku dotyczy wytwarza nia utwardzalnych zywic epoksydowych z alko¬ holu waniiMlowego przez reakcje z epiehlorohy- dryna.Wiadomo, ze przez kondensacje epdchlorohy- drymy lub dwucMorowcohydryn z jedno Lub wielopierscieniowymi bis- lub poli/enolamd, zwlaszcza stypu p, p'~dwnjhydroksydwuifenylo- dwiimetylometaniu otrzymuje sie produkty kon¬ densacji, itótóre pod wplywem kwasnych luib za¬ sadowych utwardzaczy mozna przetwarzac w nor¬ malnej lub podwyzszonej temperaturze w nie- topliwe i nierozpuszczalne zywice sztuczne. Zy¬ wice te -nadaja sie znakomicie do wytwarzania odlewów, jako spoiwo, zwlaszcza da klejenia *c Wlasciciel paitentu oswiadczyl, ze wspól¬ twórcami wynalazku sa dr Wilhelm Deilers i dr inz. Manfred Hoppe. metali, szkla i porcelany, jako materialy dzolar cyjne i do wyitwarzainia powlok ochronnych.Oprócz prostych ibiisfenoli mozna miedzy in¬ nymi stosowac takze nowolaki, które poddaje sie kondensacji allbo z nieutwardzonymi zywicami epoksydowymi wytworzonymi z fodsfenolu i epi- chlorohydryny, lub w srodowisku aislicznym z epichlorohydryna luib dwuchJorowxx)oYynami.Otrzymane produkty kondensacji utwardza sie potem tak jak zywice otrzymana wprost z fois- fenolu, kwasami lub ich bezwodnikami, lub za¬ sadami, a otrzymane zywice sztuczne, znajduja podobne zastosowanie jak zywice wytwarzane z bdsfenolu.Nowolaki jako produkty kondensacji fenolu z formaldehydem charakteryzuja sie w wiek¬ szosci przypadków budowii czasteczek okreslo¬ na wzorem 1, w którym n jest liczba naturalna wieksza od jednosci. Takia budowa nowolakówstwarza dogodne wairunki dootirzyimania zwiaz¬ ków epoksydowych o wiecej niz jednej grupie apoksydd^eJ%w czast^zce. Natomiast ze zwiaz¬ ków hydroks^roetylofenoiowych o fbud«wie zgod¬ nej z wzorem 2, do których nalezy i aikohol wa- mililowy i które w czasteczce posiadaja tylko jedna fenolowa grupe hydroksylowa, otrzymano dotychczas jedynie etery monoglicydowe.Do dobrego utwardzenia zwiazku epoksydo¬ wego na zywice sztuczna Konieczna jest jednak obecnosc wiecej niz jednej grupy epoksydowej w czasteczce. Wprawdzie przez ogrzewanie w obecnosci kwasnych Katanzaitorów, jak na przyklad kwasu fosforowego, sulfochlorków itp, mozna równiez otrzymac utwardzone zywice sztuczne z eterów monoglirydowych wywodza¬ cych sie z hydiroksymetylofenoli, lecz nie nadaja sie one do wytwarzania odlewów, poniewaz obok wlasciwego utwardzania nastepuje zawsze jeszcze kondensacja grup metylowych z pierscieniami fenolowymi, która prowadzi do wydzielania sie wody, co uniemozliwia uzycie tych produktów jako zywic lanych.Stosowanie takich produktów ogranicza sie z tego powodu do dziedzin, w których zywica sztuczna uzywana bywa w bardzo cienkich war¬ stwach, jak na przyklad przy wytwarzaniu po¬ wlok ochronnych dtd.Stwierdzono, ze mozna otrzymac równiez z al¬ koholu wamililowego utwardzalne zywice sztucz¬ ne, które w czasteczce zawieraja wiecej niiz jed¬ na ignupe epoksydowa, jezeli alkohol wanililowy w mieszaninie z epichlorowcohydryna, najko¬ rzystniej o zawartoki epichlorowcohydryny wiekszej niz 6 moli na mol alkoholu, ogrzewa sie w temperatuirze 80^100°, a nastepnie w temperaturze zawartej w podanych wyzej granicach, dodaje sie stechiometryczna ilosc wo¬ dorotlenku metalu alkalicznego (dwa mole na mol alkoholu).Reakcja polega na kondensacji alkoholu wa- nililowego z epicMorowcohydryna i zmydleniu za pomoca zasady powstalej w pierwszym stop¬ niu chlarowcohydiryny i wydmeleniu chlorow¬ cowodoru.Otrzymane w ten sposób nie utwardzone zy¬ wice epoksydowe sa przewaznie niskoczastecz- kowe i wskutek tego ciekle, wykazuja w cza¬ steczce wiecej niz jedna grupe epoksydowa, a tym samym utwardzaija sie takt samo dobrze jak zy¬ wice wytworzoaae z bisfenoli.Istota sposobu wedlug wynalazku polega na tym, ze grupy hydroksylowe zwiazane z pier¬ scieniem poprzez mostek metylenowy reaguja z epichlorowcohydrynami podobnie jak feno¬ lowe gmupy hydroksylowe, a wiec alkohol wani¬ lilowy w podanych warunkach reakcji zachowu¬ je sie jak bisfenol. Przez og:zanie tych nieutwar¬ dzonych zywic epoksydowych z taka iloscia bez¬ wodnika kwasu ftalowego, jaka odpowiada za¬ wartosci grup epoksydowych, otrzymuje sie bez odszczepienia wody calkcwicie przezroczyste produkty. Produkty te, podobnie jak zywica sztuczne otrzymane z bisfenolu, nadaja sie do¬ skonale jako zywice lane, powierzch/wowe po¬ wloki ochronne, srodki sluzace do sklejania me¬ tali i materialy izolacyjne. Takie same wyniki uzyskuje sie przez zastosowanie utwardzaczy zasadowych, na przyklad trójetylenoczteroaminy.Otrzymane produkty mozna przerabiac równiez z napelniaczami i pigmentymi. Budowe czaste¬ czki nieutwardzonej zywicy okresla wzór 3, w którym n jest mala liczba naturalna i wynosi przykladowo 1—2, a R stanowi aromatyczna reszte alkoholu wanihlowego o wzorze 4.Liczba girup epoksydowych w czasteczce zywi¬ cy otrzymanej sposobem wedlug wynalazku jest Wieksza od jednosci co mozna stwierdzic przez oznaczenie zawartosci grup epoksydowych w 100 g zwiazku i pomiar ciezaru czasteczkowego. Utwar¬ dzanie mozna prowadzic wszystkimi zasadowymi lub kwasnymi substancjami, które sa znane jako utwardzacze nieutwardzonych zywic epoksydo¬ wych wytworzonych z bisfenola.Przyklad I. W kolbie tiójszyjnej o pojem¬ nosci 500 ml wyposazonej w mieszadto, termo¬ metr i chlodnice zwrotna ogrzewa sie w stanie wrzenia 30,8 g alkoholu wanililowego '0,2 mola) i 185 g epicbloroliyidryny (2 mole) i dodaje sie po godzinie stopniowo, w temperaturze 90°, w malych dawkach, w przeciagu;80 ramot, 16 g wodorotlenku sodowego {0,4 molai). "rfimperatur^ wzrasta wówczas przy tym rdo 107°. a dalszy wzitost temperatury maJLezy zahamowac przez chlodzenie. Po zakon&semu dodawania zasady miesza sie jeszcze przez okolo 80 minut w tem¬ peraturze 90—100° az 3o ralkowiflego praereago- waniia zasady, po czym odtfiltriowuije sie stolcowy chlorek sodowy. Nadmiair epichlorohydryny od- destylowuje sie w prózni w temperaturze kapieli ok. 140°, a w kolbie pozostaje tyflro lekko zólto zabarwiona, lepka nieutwardzona zywioa esp&- - 2 -f ksydowa. Analiza wykazuje nastepujace war¬ tosci: Zawartosc grup epoksydowych w 100 g substancji w gramoirównowaznikacn 0,50 ciezar czasteczkowy oznaczony w acetonie 347 temperatura miekniecia (metoda Hg we¬ dlugDurrana) 2° Czasteczka zawiera przecietnie 1,73 grup epo¬ ksydowych.Przyklad H. W kolbie okraglej o pojem¬ nosci 500 ml wyposazonej w urzadzenie do mieszania, termometr i chlodnice zwrotna, 30,8 g alkoholu wanililowego (0,2 mola) mie¬ sza sie z 185 g epfijchlorohydryny (2 mole) 1,85 g wody (1% w stosunku do ilosci epichlo- rohydrymy) w temperaturze pokojowej. Nas¬ tepnie ogrzewa sie i w temperaturze 90—95° w ciagu 30 aminut dodaje sie powoli w malych porcjach, przy intensywnym mieszaniu, 16 g wodorotlenku sodowego (0,4 mola). Tempera¬ tura w naczyniu reakcyjnym wzrasta przy tym do okolo 107°, a dalszemu jej wzrostowi za¬ pobiega slie przez chlodzenie. Po dalszym mie¬ szaniu w ciagu 30 imimut w temperaturze 90— 100° oddziela sie wytracony chlorek sodowy i uwalnia sie produkt oid nadmiaru epichloro- hydryny w prózni przy temperaturze kapieli ponizej 140°. Otrzymuje sie slabo zólta, lepka zywice o nastepujacych danych analitycznych: Zawartosc grup epoksydowych w 100 g substancji w gramorównowaznikach 0,51 ciezar czasteczkowy oznaczony w ace^ tonie 377 temperatura miekniecia (metoda Hg wedlug Durrana) 4° Czasteczka zawiera srednio 1,9 grup epoksy¬ dowych.Przyklad HI. W aparaturze wyposazonej w mieszadlo, termometr, wkraplacz i chlod¬ nice zwrotna gotuje sde 30,8 g alkoholu wani¬ lilowego (0,2 mola) w ciaglu 1 godz':ny w 185 g epichlorohydryny (2 mole) pod chlodnica zwrotna, po czym dodaje sie do mieszaniny w ciagu 1/2 godziny 16 g 50%-wego wodnego roztworu wodorotlenku sodowego. Tempera¬ tura wzrasta do okolo 105°, a woda natych¬ miast zostaje azeotropowo usunieta podczas dodawania wodnego roztworu zasady. Po u- plywie dlalszej 1/2 godziny odsacza sie w tem¬ peraturze 90—100° wydzielony chlorek sodowy i uwalnia przesacz od nadmiaru epichloro¬ hydryny w prózni przy temperaturze kapieli do 140°. Analiza otrzymanego prodiukitou dala nastepujace wyniki: Zawartosc grup epoksydowych w 100 g substancji w graimorównowaznikach 0,442 ciezar czasteczkowy oznaczony w ace¬ tonie 353 temperatura miekniecia (metoda Hg wedlug Durrana) 5° Czasteczka zawiera srednio 1,56 grup epoksy¬ dowych. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wyttwarzania utwardzalnych zywic epoksydowych zawierajacych w czasteczce wiecej niz jedna grupe epoksydowa przez kon¬ densacje zwiazków o dwóch grupach hydroksy¬ lowych w czasteczce z epichlorowcohydryna przy zastosowaniu stechiometrycznej ilosci wodorotlenku metalu alkalicznego, znamienny tym, ze jako zwiazek o dwóch grupach hy¬ droksylowych w czasteczce stosuje sie alko¬ hol wamiiilowy, przy czym mieszanine aikojiolu waniliowego z epichlorowcohydryna ogrzewa sde w temperaturze 80—100°, a nastepnie w temperaturze lezacej w zakresie 80—110° doda¬ je sie stedhicmetryczna ilosc wodorotlenku me¬ talu alkalicznego. In wenta AG. fiir Forschung und Patentverwertung Zastepca: mgr. Boleslaw Kuznicki rzecznik patentowyDo opisu patentowego nr 47830 OH VCH 0H -CH2- OH 1 WZÓR 1 OH CHt0H WZÓR 2 C^CHCH^W-R-CH^O^rCHOH^-O^-CHJ-O-CHrCH-CH WZÓR J V OCH, f~\- Wzor 4- 2068. RSW „Prasa", Kielce. Nafclad 250 egzi BIB LI*';" '£KA ¦-"lowegol PL